ไม่ควรละเลยตัวเชื่อมต่อ PV DC ในสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ด้วยการสนับสนุนนโยบายต่างๆ การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จึงดำเนินไปอย่างเต็มที่ และประเด็นด้านความปลอดภัยถือเป็นเรื่องสำคัญที่สุดรายงานแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียรายได้จากการผลิตไฟฟ้าที่เกิดจากความเสี่ยงของความล้มเหลวของเทคโนโลยี TOP20 ของโรงไฟฟ้า ความเสียหายและการเผาไหม้ของขั้วต่อพีวีดีซีอันดับที่สอง

ในบริบทของการบรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" คาดว่าในอีกห้าปีข้างหน้า กำลังการผลิตติดตั้งไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใหม่ประจำปีของประเทศของฉันจะสูงถึง 62 ถึง 68 GW และกำลังการผลิตติดตั้งสะสมของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของจีนจะสูงถึง 561 GW 2025.

คาดการณ์ได้ว่าไม่ว่าจะเป็นโรงไฟฟ้าภาคพื้นดินหรือโรงไฟฟ้าแบบกระจาย กำลังการผลิตติดตั้งของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะเข้าสู่ระยะการเติบโตขนาดใหญ่ แต่กลับมีปัญหาด้านความปลอดภัยตามมามากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งดึงดูดความสนใจได้ ของอุตสาหกรรม

ความปลอดภัยเป็นส่วนสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และยังเป็นรากฐานในการได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนอีกด้วยไม่ว่าฉากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นดิน บนภูเขา บนหลังคา ฯลฯ จะเป็นเช่นไรก็ตาม ความปลอดภัยถือเป็นเรื่องของหลักการ

อันตรายที่ซ่อนอยู่สามประการในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดปัญหาอุบัติเหตุของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีสามสาเหตุหลัก:

ขั้นแรก ขั้วต่อแผงโซลาร์เซลล์ PV DC หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าขั้วต่อ MC4เมื่อกำลังของโมดูล PV เพิ่มมากขึ้น กระแสไฟฟ้าก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วยในกรณีนี้ ขั้วต่อแผงโซลาร์เซลล์จะร้อนขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ดังนั้นตัวเชื่อมต่อจึงเป็นหนึ่งในจุดที่เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้มากที่สุดในการเชื่อมต่อด้าน DC ของโมดูล

ประการที่สอง กล่องรวม PV DCในกล่อง DC Combiner มีเส้นสายและเครื่องใช้ไฟฟ้าเรียงกันหนาแน่น พร้อมด้วยกล่องโลหะปิดในสภาพแวดล้อมโครงสร้างที่ปิดสนิท ความร้อนของเครื่องใช้ไฟฟ้าและจุดเชื่อมต่อในกล่องจะค่อนข้างสูง และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะกระจายความร้อนในกรณีของการทำงานระยะยาว ภายใต้สถานการณ์ดังกล่าว ปัญหาต่างๆ เช่น ความร้อนและการสะดุดของเครื่องใช้ไฟฟ้า มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นอันตรายจากไฟไหม้ได้

ข้อต่อสายเคเบิลไฟฟ้าแรงปานกลางและแรงสูงประการที่สามในโรงไฟฟ้า ระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง 35 kV และระบบเพิ่มแรงดันไฟฟ้าสูง 110kV/220kV เป็นเรื่องปกติระดับแรงดันไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแรงปานกลางและสูงค่อนข้างสูงผลิตภัณฑ์อุปกรณ์เสริมสายเคเบิลมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาการคายประจุและการแตกหักบางส่วนดังนั้นนี่ก็เป็นไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ หนึ่งในอันตรายที่ซ่อนอยู่ของอุบัติเหตุโรงไฟฟ้า

ในความล้มเหลวทางเทคนิคของสถานีไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ 20 อันดับแรก ตัวเชื่อมต่อ PV DC อยู่ในอันดับที่สอง

จากการวิเคราะห์เหตุผลสามประการข้างต้น จะเห็นได้ว่าไม่สามารถละเลยอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นจากขั้วต่อ PV DC ได้!มิฉะนั้นจะเกิดอุบัติเหตุ เช่น ไฟไหม้ขั้วต่อ, ความเหนื่อยหน่าย,กล่องรวมสัญญาณพีวีความล้มเหลว การรั่วไหลของส่วนประกอบ และไฟฟ้าขัดข้องของส่วนประกอบของสายอักขระจะเกิดขึ้นในภายหลัง

ตามรายงานที่เผยแพร่โดยทีมงานโครงการ "Solar Bankability" ของแผน Horizon 2020 ของสหภาพยุโรป ความเสียหายของตัวเชื่อมต่อและความเหนื่อยหน่ายอยู่ในอันดับที่สองในการสูญเสียรายได้จากการผลิตไฟฟ้าที่เกิดจากความเสี่ยงของความล้มเหลวทางเทคนิค TOP 20 ของโรงไฟฟ้า

การสูญเสียรายได้จากการผลิตไฟฟ้าที่เกิดจากความเสี่ยงที่เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ 20 อันดับแรกจะล้มเหลว

เหตุใดตัวเชื่อมต่อ PV DC จึงมีความสำคัญ

1.ใช้ปริมาณมากในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ขั้วต่อจะใช้จากแผงโซลาร์เซลล์ อินเวอร์เตอร์ไปยังไซต์โครงการระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาด 1MW อาจจะใช้ขั้วต่อ PV DC ประมาณ 2,000 ถึง 3,000 ชุด ตามกำลังของโมดูลที่ใช้

2. มีความเสี่ยงสูงขั้วต่อ PV DC แต่ละชุดมีจุดความเสี่ยง 3 จุด (ส่วนเชื่อมต่อ ขั้วต่อขั้วบวกและขั้วลบ และชิ้นส่วนการจีบสายเคเบิล) ซึ่งหมายความว่าในระบบ 1MW ขั้วต่ออาจนำจุดความเสี่ยง 6,000 ถึง 9,000 จุดในกรณีของกระแสไหล ความต้านทานหน้าสัมผัสของขั้วต่อที่เพิ่มขึ้นจะทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นหากเกินช่วงอุณหภูมิที่เปลือกพลาสติกและชิ้นส่วนโลหะสามารถทนได้ ขั้วต่อจะเสียหายได้ง่ายมากหรือทำให้เกิดไฟไหม้ได้

3. ความยากในการใช้งานและบำรุงรักษานอกสถานที่ซอฟต์แวร์ตรวจสอบที่มีอยู่ส่วนใหญ่สามารถตรวจสอบได้เฉพาะในระดับสตริงเท่านั้นสำหรับข้อผิดพลาดเฉพาะในสตริง ยังคงจำเป็นต้องมีการแก้ไขปัญหา ณ สถานที่ซึ่งหมายความว่าหากเกิดปัญหากับขั้วต่อ MC4 จะต้องตรวจสอบทีละรายการสำหรับโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ (หลังคากระเบื้องเหล็กสี) การดำเนินงานและการบำรุงรักษาทำได้ยากขึ้นคนงานต้องปีนขึ้นไปบนหลังคาแล้วเปิดแผงโซลาร์เซลล์ด้วยตนเอง ซึ่งใช้เวลานานและลำบากมาก

4. การใช้พลังงานขนาดใหญ่ขั้วต่อ PV เองไม่ได้ผลิตพลังงาน แต่เป็นตัวส่งพลังงานในกระบวนการส่งพลังงานย่อมมีความสูญเสียอย่างแน่นอนหากคำนวณโดยความต้านทานการสัมผัสโดยเฉลี่ยของตัวเชื่อมต่อในตลาด โรงไฟฟ้าขนาด 50MW จะใช้ไฟฟ้าประมาณ 2.12 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เนื่องจากตัวเชื่อมต่อดังกล่าวในช่วงระยะเวลาการดำเนินงาน 25 ปี

ด้วยนโยบายในปีนี้ การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จึงดำเนินไปอย่างเต็มที่ และสามารถคาดหวังเป้าหมายของความเป็นกลางของคาร์บอนและจุดสูงสุดของคาร์บอนได้ แต่ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับทั้งหมดนี้จะต้องมีความปลอดภัยบริษัทตัวเชื่อมต่อไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยังจำเป็นต้องเสนอแนวทางแก้ไขที่เป็นนวัตกรรมสำหรับปัญหาด้านความปลอดภัย เพื่อลดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยระหว่างการดำเนินงานของสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และเพื่อให้เส้นทางสู่ความเป็นกลางของคาร์บอนมีเสถียรภาพและใช้งานได้จริงมากขึ้น